27-28– лаборатория иши ттм интеграл схемасини тадқиқ этиш

27-28– ЛАБОРАТОРИЯ ИШИ
ТТМ интеграл схемасини тадқиқ этиш
Ишнинг мақсади: Транзистор – транзистор мантиқ интеграл схемаси электр параметрларини тадқиқ этиш
1. Лаборатория ишини бажаришга тайёргарлик кўриш:
Бу ишни бажаришда мантиқий микросхемалар асосий электр параметрларининг физик маъносига ва ўлчаш услубларига, ҳамда транзистор – транзисторли мантиқ (ТТМ)нинг схемотехник хоссаларига эътибор қаратиш керак. Статик параметрлар узатиш характеристикаси (U_ЧИК=f(U_КИР)) графиги ёрдамида (14.2 - расм) аниқланиши мумкин.
Аввал узатиш характеристикасидан 14.1 - расм) мантиқий ноль U⁰ ва мантиқий бир U¹ сатҳлари (характеристиканинг унинг кўзгули акси билан туташган А ва В нуқталаридан аниқланади), сўнгра 14.2 – расмдаги графикдан I⁰_КИР и I¹_КИР аниқланиб олинади.

14.1 – расм. ТТМ мантиқий элементини узатиш характеристикаси

14.2 – расм. Узатиш характеристикасидан I^0КИР и I^1КИР қийматларини аниқлаш

График ёрдамида (14.1 – расм) ИМС статик шовқинларга бардошлиги U_n=min (U⁺_n,U^–_n ) аниқланади. (С ва D нуқталарда уринма 45° бурчак остида ўтишини эслатиб ўтамиз).

Микросхема тезкорлиги сигнал тарқалишининг ўртача вақти билан аниқланади:
,
бу ерда t^0,1_кеч ва t^1,0_кеч – импульс амплитудасининг 0,5 даражасида ўлчанадиган, импульс олди ва орқа фронтларининг ўртача кечикиш вақти.
Микросхема тежамкорлиги ўртача истеъмол қуввати (ноль ва бир ҳолатларда) билан баҳоланади:
.
Микросхеманинг интергал сифатини уланиш ишининг сунъий параметри белгилайди:
.
Лаборатория ишида таркибида 4 та 2ЁКИ–ЭМАС схемаси бўлган К155ЛАЗ ёки К555ЛАЗ микросхемаси қўлланилади. Тадқиқ этилаётган микросхема принципиал схемаси, чиқишларнинг жойлашиши ва асосий электр параметрлари иловада келтирилган.
Ишни бажаришга тайёршгарлик кўриш жараёнида иловада келтирилган ИМС схемаси ва параметрлари ҳисоботга киритилиши лозим.
2. Лаборатория ишини бажариш учун топшириқ:
2.1. Микросхеманинг узатиш ва кириш характеристикаларини ўлчаш.
2.1.1. К155ЛА3 микросхемада мавжуд тўртта 2 ЁКИ - ЭМАС элементларнинг ихтиёрий биридан фойдаланиб, 14.3 – расмда келтирилган схемани йиғинг (мисол тарикасида бир схеманинг чиқишлари тартиби келтирилган).

14.3 – расм. Ўлчаш схемаси.
ИМС киришларидан бирига кириш кучланиши беринг, иккичисига (ишлатилмаяпганига) эса манбанинг “+” қутбини уланг. Е1 кириш кучланишини 0...5 В оарлиғда ўзгартириб бориб кириш I_КИР=f(U_КИР) ҳамда узатиш характеристикасини U_ЧИҚ=f(U_КИР) ўлчанг. Ўлчаш натижаларини жадвалга киритинг.
2.1.2. U_КИР=U⁰ ≈ 0,4 В бўлганда ва U_КИР=U¹ 2,4 В бўлганда мос равишда истеъмол I⁰_ист. ва I¹_ист. токларини ўлчанг (U⁰ ва U¹ сатҳ қийматлари паспорт кўрсатмаларидан олинади).
2.2. Микросхема юклама қобилиятини ўлчаш.
Олдинги бандда тадқиқ этилган схемадан фойдаланинг. ИМС киришига паспорт кўрсатмасидаги мантиқий ноль қийматини U_кир=0,4 В беринг. ИМС чиқишига юклама қаршиликлари: R_Ю=10к Ом, 1 кОм, 470 Ом, 100 Ом бериб, юклама чиқиш характеристикасини U_ЧИК=f(R_Ю) ўлчанг.
2.3. Мантиқий микросхема тезкорлигини тадқиқ этиш.
14.4 – расмда келтирилган схемани йиғинг. Ўлчашни соснлаштириш мақсадида кечикиш вақтини узайтириш мақсадида тўртта микросхема кетма – кет уланган (олинган натижани тўртга бўлиш кераклиги ёддан кўтарилмасин).
Кириш (А нуқта) ва чиқиш (В нуқта) га осцилографни уланг. Бу вақтда ИМС чиқишига осцилограф пультида ўрнатилган кучланиш бўлувчиси 1:10 орқали уланиши керак. Бу ҳолат уланиш кабели сиғими ва осцилограф таъсирини 10 маротабага камайтиришга имкон беради. (Кириш занжири паст омли бўлгани учун, бу ерда бу холат талаб этилмайди).
Киришга амплитудаси 5 В ва частотаси 1 кГц бўлган тўғри бурчакли импульслар берилади. Олди ва орқа фронтларнинг кечикиш вақтларини (t^0,1_кеч , t^1,0_кеч) аниқланг.

14.4 – расм. Ўлчаш схемаси.
3. Тажрибада олинган натижаларни ишлаш.
3.1. 2.1 – банддаги ўлчаш натижалари бўйича U_ЧИК=f(U_КИР) ва I_КИР=f(U_КИР) боғлиқликлар графикларини чизинг ва асосий параметрларни аниқланг: U⁰, U¹, I⁰_КИР, I¹_КИР, U_М⁺, U_М^-, U_М.. Ўртача истеъмол қувватини Р_ўрт ҳисобланг.
3.2. Сигнал тарқалишидаги ўртача кечикиш вақти t_{кеч.ўрт} ҳамда қайта уланиш ишини А_ул ҳисоблаб топинг.
3.3. 2.2 – бандда ўлчанган чиқиш кучланишининг юкламага боғлиқлик графигини U¹_ЧИК=f(R_Ю) қуринг. Графикда кучланиш пасайишинининг паспорт кўрсатмасидаги қиймати U¹_ЧИК=2,4 В га мос келувчи юкламанинг R_Ю..min қийматини белгиланг.
Ҳисобот мазмуни.
- иловада келтирилган К155ЛА3 микросхема паспорт кўрсатмалари;
- ўлчаш натижалари жадваллари ва боғлиқликлар графиклари;
- олинган ИМС параметрлари қийматлари.
Назорат саволлари
1. Қандай мақсадда ТТМ схемаларда мураккаб инвертор қўлланилади ?
2. ТТМ схемасининг диод – транзисторли мантиқ (ДТМ) схемасидан афзаллиги нимада ?
3. Уч ҳолатга эга мантиқий схема нимадан иборат ?
4. ИМС чиқиш занжирларини шунтловчи диодлар қандай вазифани бажарадилар ?